Frequenzgang akustische Dämpfung von Luft
Karl-Alfred Römer
wie den meisten wohl bekannt ist, hat Luft eine frequenzabhängige
Dämpfung.
In großer Entfernung kommen von einem ausgewogenen Signal
vorwiegend die tieferen Frequenzen an. Höhere Frequenzen
werden durch das Übertragungsmedium Luft weggedämpft.
In seeehr großer Entfernung hört man nur noch ein dumpfes
Grollen (falls das Ursprungs-Signal auch tiefere Frequenzen enthalten
hat)
Kann man diese frequenzabhängige Dämpfung von Luft
irgendwie in eine halbwegs Formel fassen?
Danke für Eure Tips
und viele Grüße
Karl
Fred
Den Zusammenhang inkl. etwas Mathe findet man z.B. hier:
http://www.massa.com/fundamentals.htm
Fred
Klaus Passler
alpha=f^2*tau/(2*v0)
I=I0exp(-aplha x )
tau: akustische Relaxationszeit ( viskose Rel. Zeit)
tau=Viskosität/Dichte*Phasengeschw. ^2
alpha= Dämpfung
x Entfernung Sender - Empfänger
lg
klaus
"Fred" <aheim...@smile.ch> schrieb im Newsbeitrag
news:ccd08$459ccf9e$d9a2d182$21...@news.hispeed.ch...
Karl-Alfred Römer
>Für Flüssigkeiten gilt folgendes:
>alpha=f^2*tau/(2*v0)
>I=I0exp(-aplha x )
>
>tau: akustische Relaxationszeit ( viskose Rel. Zeit)
>tau=Viskosität/Dichte*Phasengeschw. ^2
>alpha= Dämpfung
>x Entfernung Sender - Empfänger
Das ist ja doch wesentlich komplizierter als ich erwartet
hatte.
Hätte ich jetzt Werte für Viskosität, Phasengeschwindigkeit und die
Dämpfung von Luft, könnte ich mir den Frequenzgang in
unterschiedlichen Entfernungen selbst ausrechnen.
Hat jemand zufällig diese Werte parat?
Ach so: Wo steckt eingentlich die Frequenz in der Formel? Oder steckt
die in der Phasengeschwindigkeit?
Danke und viele Grüße
Karl
Karl-Alfred Römer
>Den Zusammenhang inkl. etwas Mathe findet man z.B. hier:
> http://www.massa.com/fundamentals.htm
Danke für den interessanten Link.
Da wird ja wirklich alles akustische in Zusammenhang mit
jedem gesetzt. Nur kein Frequenzgang in zusammenhang
mit der Entfernung.
Bezieht sich zwar alles auf Ultraschall, aber vielleicht kann
man das auch hinunter in den hörbaren Bereich extrapolieren.
Der Link kommt auf jeden Fall in meine Favoritten:-)
Viele Grüße
Karl
P.S: Kannst du mir noch gerade die Stelle zeigen, in der der
der Frequenzgang in Abhängigkeit von der Entfernung dargestellt
ist?
Fred
> P.S: Kannst du mir noch gerade die Stelle zeigen, in der der
> der Frequenzgang in Abhängigkeit von der Entfernung dargestellt
> ist?
Hallo Karl
Hier findest du das ( 2. Tabelle von 0ben )
Fred
Fred
> P.S: Kannst du mir noch gerade die Stelle zeigen, in der der
> der Frequenzgang in Abhängigkeit von der Entfernung dargestellt
> ist?
Hallo Karl
Hier ist das zu finden ( 2. Tabelle von 0ben )
Attenuation of sound in air.
http://www.kayelaby.npl.co.uk/general_physics/2_4/2_4_1.html#speed_of_sound_in_air
gilt für Luft mit versch. Feuchte. Es gilt allgemein: Doppelte Distanz =
1/4 Schalldruck.
Fred
Fred
>
> P.S: Kannst du mir noch gerade die Stelle zeigen, in der der
> der Frequenzgang in Abhängigkeit von der Entfernung dargestellt
> ist?
Hier ist das :
http://www.kayelaby.npl.co.uk/general_physics/2_4/2_4_1.html#speed_of_sound_in_air
Fred
Klaus Passler
lg
klaus
P.S Messe dies im Rahmen meiner Diplomarbeit, Olivenöl, Corn Oil etc.
"Fred" <aheim...@smile.ch> schrieb im Newsbeitrag
news:18011$459d471f$d9a2d182$23...@news.hispeed.ch...
Roland Damm
Karl-Alfred Römer schrub:
> In seeehr großer Entfernung hört man nur noch ein dumpfes
> Grollen (falls das Ursprungs-Signal auch tiefere Frequenzen
> enthalten
> hat)
Ich kann mich auch irren, aber ich denke im Fall von hörbarem Schall
wie z.B. beim Donnern beim Gewitter liegt der Grund nicht in dem
Übertragungsverhalten der Luft im Sinne von Dämpfung und so. Der
Grund für das bekannte Phänomen dürfte sein, dass sich Schall in der
Luft nicht geradlinig ausbreitet. Statt dessen gibt es immer Wind und
Temperaturunterschiede, die dazu führen, dass sich Schall auf vielen
verschiedenen Wegen die sich in der Strecke geringfügig unterscheiden
ausbreiten kann. Für hohe Frequenzen ist das entscheidend, die
überlagern sich beim Empfänger dann so, dass sie sich mit großer
Warscheinlichkeit ausgleichen. Große Wellenlängen dagegen überlagern
sich dennoch konstruktiv, weil die Laufzeitunterschiede der
verschiedenen Wege gegen die Periodendauer kaum ins Gewicht fallen.
CU Rollo
Karl-Alfred Römer
>> P.S: Kannst du mir noch gerade die Stelle zeigen, in der der
>> der Frequenzgang in Abhängigkeit von der Entfernung dargestellt
>> ist?
>
>Hier ist das :
>http://www.kayelaby.npl.co.uk/general_physics/2_4/2_4_1.html#speed_of_sound_in_air
Das ist genau das, was ich gesucht habe !!!
Viele Grüße und tausend Dank nochmals
Karl
Karl-Alfred Römer
>freuqenz geht quadratisch ein - siehe alpha f^2!!
>
>lg
>klaus
>
>P.S Messe dies im Rahmen meiner Diplomarbeit, Olivenöl, Corn Oil etc.
Ja, habe mich auch schon gewundert, dass die Dämpfung in Freds Tabelle
bei 100 KHz 1800db/km beträgt!!!
Demnach dürfte sogar auf wenige Meter Entfernung von den 100 KHz nicht
mehr viel ankommen. Demnach können Fledermäuse in größeren
Entfernungen (sagen wir in 10-50m) vermutlich nicht mehr viel 'sehen'.
Und vollkommen überraschend finde ich es auch, dass die
Luftfeuchtigkeit so eine extreme Wirkung hat.
Ich dachte eigentlich, deren Effekt wäre im vernachlässigbaren
Bereich.
Und weiterhin finde ich es absolut unverständich, dass steigende
Luftfeuchtigkeit bei niedrigen Frequenzen die Dämpfung veringert
und bei hohen Frequequenzen erhöht.
Aber das wird wohl mal von irgendwem genau so gemessen worden
sein.
Karl-Alfred Römer
erst mal Danke für deine Antwort.
Klingt auch plausibel.
Was die nicht geradlienige Ausbreitung von Schall betrifft:
Ich habe mal sowas gehört in Zusammenhang mit
mit Lärmschutzmaßnahmen an Autobahnen.
Bei bestimmten Windverhältnissen sei durch eine Art Schallbeugung
die Lautstärke in größerer Entfernung manchmal höher als direkt
an den Schallschutzwänden.
Viele Grüße
Karl
Roland Damm
Karl-Alfred Römer schrub:
> Klingt auch plausibel.
Allerdings habe ich auch erst hier gelesen, dass die Dämpfung wohl gar
nicht so unerheblich ist. Das war mir auch neu.
> Was die nicht geradlienige Ausbreitung von Schall betrifft:
> Ich habe mal sowas gehört in Zusammenhang mit
> mit Lärmschutzmaßnahmen an Autobahnen.
> Bei bestimmten Windverhältnissen sei durch eine Art Schallbeugung
> die Lautstärke in größerer Entfernung manchmal höher als direkt
> an den Schallschutzwänden.
Ich hatte das mal versucht durchzurechnen. Wenn Wind weht, weht er ja
nicht in allen Höhen gleich stark, sondern oben stärker als unten.
Wenn der Schall sozusagen Rückenwind hat, dann laufen die oberen
Bereiche der Phasenflächen mit Rückenwind schneller als die dicht
über der Erdoberfläche. Das führt dazu, dass der Schall wieder zurück
zur Erde gebeugt werden kann. Die Zahlenwerte habe ich leider
vergessen, aber mit ganz vielen Vereinfachungen bin ich IMO auch ganz
übliche Windgeschwindigkeitsgradienten gekommen die dazu führen, dass
Schall einen genauso starken Bogen fliegen kann, wie ein mit
Schallgeschwindigkeit bewegtes Projektil (war nur mal als
Vergleichsobjekt angesetzt). Ist so formuliert natürlich noch
blödsinn, ich bei der Rechnung irgendeine Annahme über Flugstrecke
oder Startwinkel drin, weiß nur nicht mehr welche.
Jedenfalls herrscht bei einem Gewitter auf jeden Fall mächtig viel
Wind mit starken Gradienten.
CU Rollo
Eckard Blumschein
weiss aber nicht mehr in welchem der vier Bände.
Eckard Blumschein
Ingo Thies
> Hier ist das :
> http://www.kayelaby.npl.co.uk/general_physics/2_4/2_4_1.html#speed_of_sound_in_air
Hmm, gibt es sowas auch für den Frequenzbereich unter 1 kHz? Mich würde
insbesondere der Bereich zwischen 1 und 100 Hz (also Infraschall bis
tiefe hörbare Frequenzen) interessieren. Gibt es evtl. eine brauchbare
Näherungsformel, die neben der Frequenz sowohl Temperatur als auch
Luftfeuchte berücksichtigt?
--
Gruß,
Ingo